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車間通風(fēng)設(shè)備_風(fēng)機選型計算公式我國自行研發(fā)的數(shù)控勵磁調(diào)速技術(shù)

風(fēng)機選型計算

一、風(fēng)機選型的基本知識：
1、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)：指風(fēng)機的進口處空氣的壓力P=101325Pa，溫度t=20℃，相對濕度φ=50%的氣體狀態(tài)。
2、指定狀態(tài)：指風(fēng)機特指的進氣狀況。其中包括當(dāng)?shù)卮髿鈮毫虍?dāng)?shù)氐暮０胃叨�，進口氣體的壓力、進口氣體的溫度以及進口氣體的成份和體積百分比濃度。
3、風(fēng)機流量及流量系數(shù)
3.1、流量：是指單位時間內(nèi)流過風(fēng)機進口處的氣體容積。
用Q表示，通常單位：m3/h或m3/min。
3.2、流量系數(shù)：φ=Q/（900πD22×U2）
式中：φ：流量系數(shù) Q：流量，m3/h
D2：葉輪直徑，m
U2：葉輪外緣線速度，m/s（u2=πD2n/60）
4、風(fēng)機全壓及全壓系數(shù)：
4.1、風(fēng)機全壓：風(fēng)機出口截面上的總壓與進口截面上的總壓之差。用PtF表示，常用單位：Pa
4.2、全壓系數(shù):ψt=KpPtF/ρU22
式中, ψt:全壓系數(shù)　 Kp:壓縮性修正系數(shù)　 PtF:風(fēng)機全壓,Pa 　ρ:風(fēng)機進口氣體密度,Kg/m^3　u2：葉輪外緣線速度，m/s
5、風(fēng)機動壓：風(fēng)機出口截面上氣體的動能所表征的壓力，用Pd表示。常用單位：Pa
6、風(fēng)機靜壓：風(fēng)機的全壓減去風(fēng)機的動壓，用Pj表示。常用單位：Pa
7、風(fēng)機全壓、靜壓、動壓間的關(guān)系：
風(fēng)機的全壓（PtF）=風(fēng)機的靜壓（Pj）+風(fēng)機的動壓（Pd）
8、風(fēng)機進口處氣體的密度：氣體的密度是指單位容積氣體的質(zhì)量，用ρ表示，常用單位：Kg/m3
9、風(fēng)機進口處氣體的密度計算式： ρ=P/RT
式中：P：進口處絕對壓力，Pa　R：氣體常數(shù)，J/Kg·K。與氣體的種類及氣體的組成成份有關(guān)。
T：進口氣體的開氏溫度，K。與攝氏溫度之間的關(guān)系：T=273+t
10、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)與指定狀態(tài)主要參數(shù)間換算：
10.1、流量：ρQ=ρ0Q0
10.2、全壓：PtF/ρ= PtF0/ρ0
10.3、內(nèi)功率：Ni/ρ= Ni0/ρ0
注：式中帶底標(biāo)“0”的為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的參數(shù)，不帶底標(biāo)的為指定狀態(tài)下的參數(shù)。
11、風(fēng)機比轉(zhuǎn)速計算式： Ns=5.54 n Q01/2/(KpPtF0)3/4
式中： Ns：風(fēng)機的比轉(zhuǎn)速，重要的設(shè)計參數(shù)，相似風(fēng)機的比轉(zhuǎn)速均相同。 n：風(fēng)機主軸轉(zhuǎn)速，r/min　
Q0：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下風(fēng)機進口處的流量，m3/s　Kp: 壓縮性修正系數(shù) 　PtF0: 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下風(fēng)機全壓,Pa
12、壓縮性修正系數(shù)的計算式：
Kp=k/（k－1）×[（1+p/P）(k－1)/k－1]×(PtF/P)－1
式中:PtF:指定狀態(tài)下風(fēng)機進口處的絕對壓力,Pa　k:氣體指數(shù),對于空氣,K=1.4
13、風(fēng)機葉輪直徑計算式： D2=（27/n）×[KpPtF0/（2ρ0ψt ）]1/2
式中:D2:葉輪外緣直徑,m　n:主軸轉(zhuǎn)速：r/min　Kp：壓縮性修正系數(shù) 　PtF0：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下風(fēng)機全壓，單位：Pa
ρ0：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下風(fēng)機進口處氣體的密度：Kg/m3　ψt：風(fēng)機的全壓系數(shù)
14、管網(wǎng)：是指與風(fēng)機聯(lián)接在一起的，氣流流經(jīng)的通風(fēng)管道以及管道上所有附件的總稱。
15、管網(wǎng)阻力的計算式：Rj=KQ2
式中: Rj:管網(wǎng)靜阻力,Pa
K:管網(wǎng)特性系數(shù)與管道長度、附件種類、多少等因素有關(guān)，確定其值的方法通常采用：計算法，類比法和實際測定法。
Q：風(fēng)機的流量，m3/s
16、常見壓力單位間的換算關(guān)系：
1毫米水柱（mmH2O）=9.807帕(Pa)
17、大氣壓力與海撥高度間近似關(guān)系： P=101325－（9.4～11.2）H
式中:P：大氣壓力Pa　H：海撥高度：m
二、 選型實例（僅舉一例）
　　為2T/h工業(yè)鍋爐選擇一臺引風(fēng)機。已知最大負(fù)荷時所需風(fēng)機性能參數(shù)及相應(yīng)的進氣條件，如下：
流量：Q=6800 m3/h ，進口溫度：t1=200℃
全壓：PtF=2010 Pa　， 進口絕對壓力P=96000 Pa
解：1、每秒鐘流量：Qs=6800/3600= 1.89 m3/s
　　2、指定條件下空氣密度：ρ=P/RT=96000/（287×（273+200））=0.707 Kg/m3
　　3、換算為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的全壓： PtF0=PtF×ρ0/ρ=2010×1.2/0.707=3412 Pa
　　4、選定風(fēng)機主軸轉(zhuǎn)速：n =2800 r/min
　　5、計算壓縮性修正系數(shù)：
　　　Kp=K/（K－1）[（1+PtF/P）((k－1)/k)－1]×(PtF/P)－1
　　　　=1.4/(1.4－1) ×[(1+2010/96000)(1.4－1)/1.4－1] ×(2010/96000)－1
　　　　=0.9926
　　6、計算所需風(fēng)機的比轉(zhuǎn)速：
　　　Ns=5.54 n Q01/2/(KpPtF0)3/4
　　　　=5.54×2800×1.89^0.5/(0.9926×3412)3/4
　　　　=48
　　7、選用Y5－48型離心引風(fēng)機，查得該型風(fēng)機無因次特性曲線最高效率點參數(shù)為：
　　　流量系數(shù)：φ=0.1225　全壓系數(shù)：ψt=0.536　內(nèi)效率:η=0.835
　　8、計算葉輪外徑：
　　　D2=（27/n）×[KpPtF0/（2ρ0ψt ）]1/2
　　　　=（27/2800）×,車間通風(fēng)設(shè)備;[0.9926×3412/（2×1.2×0.536 ）]1/2
　　　　=0.497m
　　選用Y5－48－11№5C引風(fēng)機
　　9、校核內(nèi)功率：
　　Ni=PtFQs/1000η=2010×1.89/(1000×,負(fù)壓除塵風(fēng)機;0.835)=4.5 KW
　　電機容量儲備系數(shù)取為1.3,帶傳動機械效率取0.95,所需功率為:6.15KW
　　選用電機為:7.5KW－2極（型號：Y132S2－2）
近日，我國自主研發(fā)并獲得國家專利的數(shù)控勵磁調(diào)速技術(shù)日前在華潤水泥企業(yè)日產(chǎn)5000噸新型干法水泥生產(chǎn)線2800KW窯尾高溫風(fēng)機上調(diào)試成功。該節(jié)能改造項目負(fù)責(zé)人告訴中國水泥網(wǎng)，這是國內(nèi)首例在2500KW以上高壓大功率電機上采用數(shù)控勵磁調(diào)速節(jié)能技術(shù)，據(jù)測算，僅風(fēng)機改造一項每年就可以為該企業(yè)節(jié)約電費220余萬元。
　　據(jù)悉，此次獲得成功應(yīng)用的數(shù)控勵磁調(diào)速技術(shù)是由北京紫御灣科技有限公司自主研發(fā)，并擁有完全知識產(chǎn)權(quán)的新一代電機節(jié)能技術(shù)。相對于傳統(tǒng)的調(diào)速節(jié)能技術(shù)，新一代數(shù)控勵磁調(diào)速技術(shù)更適合6KV以上高壓大功率繞線型電機的節(jié)能改造，尤其在水泥行業(yè)節(jié)能效果顯著。與傳統(tǒng)的電機節(jié)能技術(shù)相比，該技術(shù)對電網(wǎng)不產(chǎn)生高次諧波，并具有高效節(jié)能、性能穩(wěn)定可靠、運行維護方便等特點。從實際應(yīng)用情況來看，在節(jié)能投入、節(jié)能效益、對運行環(huán)境的要求、設(shè)備維護量及維護費用等方面都具有明顯優(yōu)勢。記者在采訪中還了解到，該技術(shù)自2005年起已成功應(yīng)用在多家水泥企業(yè)功率在400KW-2000KW的電機上，兩年來運行平穩(wěn)，節(jié)電率在20%—50%之間。

　　近年來，我國國民經(jīng)濟持續(xù)快速增長，但單位GDP能耗一直居高不下，因此，節(jié)能減排工作越來越受到國家各級政府的重視,車間通風(fēng)。在剛剛結(jié)束的十七大上，黨中央明確提出要建設(shè)和發(fā)展生態(tài)文明，基本形成節(jié)約能源資源和保護生態(tài)環(huán)境的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、增長方式、消費模式。有關(guān)專家在接受記者采訪時表示，我國能源大多是以電能方式消耗的，而在國家總用電量中，有35%-40%是高壓電動機消耗的。該專家進一步指出，在水泥、石油、化工、電力、冶金等高耗能行業(yè)，大功率電機設(shè)備所占的比例較大，因此做好電機設(shè)備，特別是大功率電機設(shè)備的節(jié)能工作無疑成為這些行業(yè)乃至全國“節(jié)能減排”工作的“重中之重”。數(shù)控勵磁調(diào)速技術(shù)在高壓大功率電機上的成功運用，標(biāo)志著我國高耗能企業(yè)高耗電的狀況有望得到改變，在為高耗能企業(yè)帶來巨大經(jīng)濟效益的同時，也將產(chǎn)生良好的社會效益！

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